Yhdestä raosta syntyvässä diffraktiokuviossa maksimit ovat joko leveitä ja epämääräisiä tai niin tiheässä, etteivät ne erotu toisistaan. Käytettäessä useaa toisiaan lähellä olevaa kapeaa rakoa saadaan selkeämpi diffraktiokuvio ja maksimikohtien sijainti on helpompi ennustaa. Alla on kuva tilanteesta, jossa varjostimelle muodostuu muutama kirkas selvästi erottuva valopiste.

Kaksoisrako on yksinkertaisin rakosysteemi, ja siinä tapahtuvaa diffraktiota voidaan mallintaa matemaattisesti. Kaksoisrakoon ohjataan laservaloa. Laservalo koostuu vain yhdestä aallonpituudesta, ja kaikki sen valoaallot ovat keskenään samassa vaiheessa tullessaan kaksoisrakoon. Kun laservalo saapuu kaksoisrakoon, se kulkee kummastakin raosta läpi.

Kummankin raon läpi kulkeva valo diffraktoituu, eli molemmista raoista lähtee valoa joka suuntaan. Eri raoista kulkeneet valoaallot interferoivat varjostimella. Kirkkaiden pisteiden kohdalla havaitaan vahvistava interferenssi. Niiden kohdalla eri raoista kulkenut laservalo on samassa vaiheessa. Kirkkaiden pisteiden välissä vahvistavaa interferenssiä ei havaita. Puolessa välissä kirkkaita pisteitä eri raoista kulkeneet laservalot ovat täysin vastakkaisessa vaiheessa kumoten toisensa kokonaan.

Keskellä suoraan valon kulkusuunnassa havaitaan kirkas kohta. Molemmista raoista kulkeneet säteet ovat edenneet yhtä pitkän matkan ja saapuvat täten rakojen puoleen väliin samassa vaiheessa. Keskellä sijaitsevaa kirkasta kohtaa kutsutaan päämaksimiksi. Päämaksimin molemmin puolin on sivumaksimeja. Sivumaksimeissa matkaero on aallonpituuden monikerta. Ensimmäisissä sivumaksimeissa toisesta raosta kulkenut valo on edennyt yhden aallonpituuden verran pidemmän matkan. Toiset sivumaksimit syntyvät, kun matkaero on kaksi aallonpituutta, kolmannet kolme jne.

Intensiteettimaksimien paikka voidaan yhdistää valon aallonpituuteen [[$\lambda$]], rakojen välimatkaan [[$d$]] ja valonsäteen suunnan muutokseen [[$\theta$]]. Raot ovat hyvin lähellä toisiaan verrattuna varjostimen etäisyyteen kaksoisraosta. Intensiteettimaksimit muodostuvat kohtaan, joista katsottuna kaksoisrako näkyy likimain samassa kulmassa [[$\theta$]].

Kaksoisraon ympärille voidaan piirtää suorakulmainen kolmio, jonka yhden sivun pituus on eri raoista kulkeneiden valoaaltojen matkaero tai sen monikerta. Matkaero on laservalon aallonpituuden suuruinen tai sen monikerta. Toinen kolmion sivuista on rakojen välimatka. Suorakulmaisessa kolmiossa (vasemmassa kuvassa) yksi kolmion kulmista on intensiteettimaksimin suuntakulma [[$\theta$]]. Trigonometriaa käyttäen tästä saadaan yhtälö

[[$\qquad\sin\theta=\dfrac{\text{matkaero}}{d}$]].

Aiemmin pääteltiin intensiteettimaksimin muodostuvan, jos toisesta raosta tuleva valo etenee aallonpituuden monikerran verran pidemmän matkan. Näin ollen maksimit muodostuvat kulmiin, jotka toteuttavat yhtälön

[[$\qquad\sin\theta=\dfrac{k\lambda}{d}$]].

​

Interferenssimaksimit muodostuvat symmetrisesti päämaksimin molemmille puolille. Periaatteessa kertaluku [[$k$]] ja kulma [[$\theta$]] ovat yhdellä puolella positiivisia ja toisella negatiivisia. Symmetrian takia riittää, että laskuissa tarkastellaan kertaluvun [[$k$]] ja kulmien [[$\theta$]] positiivisia arvoja.

Intensiteettimaksimien muodostumisen kannalta ei ole merkitystä, kulkeeko laservalo kahden vai useamman raon läpi. Intensiteettimaksimit muodostuvat samoihin kohtiin, vaikka rakoja olisi useampi kuin kaksi. Usean kapean raon muodostamaa rakosysteemiä kutsutaan hilaksi. Hilassa rakojen välimatkat ovat yhtä suuret ja hilavakioksi kutsutaan vierekkäisten rakojen etäisyyttä. Tämä on sama kuin edellä esitetty kahden raon välimatka [[$d$]]. Yllä on kaavakuva maksimien syntymisestä yhdessä tilanteessa. Simulaatiossa pääset kokeilemaan, miten hilavakio ja aallonpituus vaikuttavat syntyvien maksimikohtien määrään ja sijaintiin.

Simulaatio diffraktiohilasta

---

Hilayhtälön mukaan intensiteettimaksimien paikat riippuvat valon aallonpituudesta: [[$\sin\theta=\dfrac{k\lambda}{d}$]]. Tämä nähdään alla olevassa kuvassa, jossa punaista ja vihreää laseria on ohjattu saman hilan läpi. Vihreän laserin aallonpituus on punaista pienempi, joten hilayhtälö tuottaa pienempiä arvoja kulmille ja maksimit ovat lähempänä toisiaan.

Toisaalta maksimien paikat riippuvat hilan rakojen etäisyydestä toisistaan eli hilavakiosta. Hilayhtälön mukaan hilavakion [[$d$]] pienentyessä kulmien arvot kasvavat. Mitä tiheämmässä hilan raot ovat, sitä kauemmas toisistaan intensiteettimaksimit syntyvät. Alla olevassa kuvassa on ohjattu samaa laservaloa kahden eri hilan läpi. Ylempi diffraktiokuvio on saatu hilasta, jossa on 50 rakoa millimetrillä (hilavakio siis 1/50 mm = 0,02 mm) ja alempi hilasta, jossa raot ovat tiheämmässä (80 rakoa millimetrillä, hilavakio 1/80 mm = 0,0125 mm).